计算机组成原理总复习ppt课件.ppt

0 0 0P291-6.21(1)6.21 用原码加减交替法计算xy。(1)x=0.100111，y=0.101011商说明 00.100111+11.010101-y 11.111100 11.111000+00.1010110000000不够减，商01位0，+y 00.100011 01.000110+11.0101010000001够减，商11位1，-y 00.011011 00.110110+11.0101010000011够减，商11位1，-y 00.001011 00.010110+11.0101010000111够减，商11位1，-y 11.101011 11.010110+001010110001110不够减，商01位0，+y 00.0000010011101够减，商1Y*=00.101011，-Y*补=11.010101商说明 00.000010+11.01010100111011位1，-y 11.0101110111010 不够减，商0余数为正，无需恢复余数，且商符号位为0，有x/y=0.111010若要若要获获得正确余数，得正确余数，还还需要恢复余数需要恢复余数1 1 1P292-6.26(1)6.26 按机器补码浮点运算步骤计算xy补。(1)x=0.1011002-011，y=-0.0111002-010【解】根据浮点加减法运算的步骤对阶 EX补=1,101 -EY补=0,010 有EX-EY补=EX补+-EY补=1,111 为负数，说明EXEY，故阶码向Y对齐。且对阶后x=0.01011002-010(附加位为0，可省略)，y=-0.0111002-0102 2 2P292-6.26(1)6.26 按机器补码浮点运算步骤计算xy补。对阶后x=0.0101102-010，y=-0.0111002-010尾数运算 Mx+My补=0.010110 Mx-My补=0.010110 +1.100100 +0.011100 1.111010 0.110010规格化 加法结果需要左规，且左移三次，阶码减3，尾数为1.010000，阶码-101。减法结果符合规格化要求3 3 3P292-6.26(1)6.26 按机器补码浮点运算步骤计算xy补。经规范化后x+y=-0.1100002-101，x-y=0.1100102-010舍入操作 两种运算均无需舍入判断溢出 结果无溢出 故x+y=-0.1100002-101 x-y=0.1100102-0104 4 4P292-6.29(1)6.29 设浮点数阶码取3位，尾数取6位(均不包含符号位)，要求阶码用移码运算，尾数用补码运算，计算x*y，且结果保留一倍字长。(1)x=0.1011012-100，y=-0.1101012-011【解】根据浮点乘除法运算的步骤阶码相加 EX移=00,100 EY补=11101 有EX+EY移=00,100 11,101 00,001阶码对应真值为-1115 5 5P292-6.29(1)6.29 尾数用补码一位乘booth算法运算。(1)x=0.1011012-100，y=-0.1101012-011尾数相乘-x补=1.010011y补=1.001011运算过程如右部分积YY说明 00.000000+11.01001110010110+-x补 11.010011 11.101001 11.110100 +00.1011011100101111001011右移1位右移1位+x 00.100001 00.010000+11.01001111110010右移1位x补 11.100011 11.110001+00.10110111111001右移1位+x 00.011110 00.001111 00.000111+11.0100110111110101111100右移1位右移1位+-x补 11.011010101111最后一次不移位6 6 6P292-6.29(1)6.29 设浮点数阶码取3位，尾数取6位(均不包含符号位)，要求阶码用移码运算，尾数用补码运算，计算x*y，且结果保留一倍字长。经计算后，阶码-111，Mx*y补=11.011010101111规格化处理 符号位与最高数据位相反，符合规格化要求。舍入 题中要求保留一倍字长，即保留6位，利用“0舍1入”法，对负数补码，附加部分最高位为1，其他不全为0，故“入”7 7 7P292-6.29(1)6.29 设浮点数阶码取3位，尾数取6位(均不包含符号位)，要求阶码用移码运算，尾数用补码运算，计算x*y，且结果保留一倍字长。经计算后，阶码-111，Mx*y补=11.011010101111舍入 舍入后的数据为Mx*y补=11.011011判溢出 阶码和尾数均未溢出。综合上述过程，得运算结果x*y=-0.1001012-1118 8 8P151-4.174.17 写出1100、1101、1110、1111对应的海明码。【解】根据海明码的编排规则，有C1=H3 H5 H7=D4 D3 D1C2=H3 H6 H7=D4 D2 D1C4=H5 H6 H7=D3 D2 D1海明码H1H2H3H4H5H6H7数据排列 C1C2D4C4D3D2D1数据海明码11001101111011119 9 9第3章 主存储器存储器数据线、地址线与容量的关系主存的存取方式（随机存取）存储器的扩展技术(*)字扩展位扩展字位扩展存储芯片地址分配 SRAM与DRAM的关系101010第三章 主存储器P150 4.5 什么是存储器的带宽？若存储器的数据总线宽度32位，存取周期为200ns，则存储器的带宽是多少？【解】存储器的带宽指单位时间内从存储器进出信息的最大数量。带宽=32/200/8 B/ns =109*1/50 B/S =109/106*1/50 MB/S (取1M=106)=20MB/S 111111P150-4.114.11 一个8K*8位的动态RAM芯片，其内部结构排列为256*256形式，读写周期为0.1us。试问采用集中刷新、分散刷新及异步刷新三种方式的刷新间隔各为多少？【解】集中刷新是在规定的一个时间内，对全部存储单元集中一段时间逐行进行刷新。2ms中有2ms/0.1us=2万个存取周期tr0tr1tr2tr255tr刷新时间25.6ustcXtctcX可用读写周期19744个刷新间隔时间2ms死时间为死时间为25.6us刷新间隔刷新间隔2ms121212P150-4.114.11 一个8K*8位的动态RAM芯片，其内部结构排列为256*256形式，读写周期为0.1us。试问采用集中刷新、分散刷新及异步刷新三种方式的刷新间隔各为多少？【解】分散刷新是每行存储单元刷新分散到每个存取周期内完成。在tm后添加刷新周期tr。2ms中有2ms/0.2us=1万个存取周期死时间为死时间为0刷新间隔刷新间隔51.2us刷新时间51.2ustm0trtctm1trtctmtrtctm255trtctm0trtctm1trtctmtrtctm255trtc下个刷新周期刷新间隔51.2us131313P150-4.114.11 一个8K*8位的动态RAM芯片，其内部结构排列为256256形式，读写周期为0.1us。试问采用集中刷新、分散刷新及异步刷新三种方式的刷新间隔各为多少？【解】异步刷新是在规定的时间内，每隔固定时间刷新一行。2ms中有2ms/0.1us=2万个存取周期tr0tctctctc正常读写周期刷新间隔时间7.81us死时间为死时间为0.1us刷新间隔刷新间隔7.81ustr1tctctctc正常读写周期tr255tctctctc正常读写周期77个141414P151-4.154.15设CPU共有16根地址线，8根数据线，并用MREQ#做访存控制信号，R/W#做读写控制信号，现用这些存储芯片：ROM(2K8位,4K4位，8K8位)，RAM(1K4位,2K8位,4K8位)及74138译码器和其它门电路。试从上述规格中选用合适的芯片，画出CPU与存储芯片的连接图，要求：最小4K地址为系统程序区，409616383地址范围为用户程序区指出选用的存储芯片类型及数量详细画出片选逻辑。151515P151-4.15【解】分析步骤如下：最小4K地址为系统程序区，409616383地址范围为用户程序区可确定系统程序区采用ROM，且容量为4K8位可确定用户程序区采用RAM，且容量为12K8位 根据题中给定的芯片类型，应选用满足要求，且片数最少的情况，ROM(2K8位,4K4位,8K8位)，RAM(1K4位,2K8位,4K8位)：ROM：2片4K4位芯片，需要进行位扩展RAM：3片4K8位芯片，需要进行字扩展 161616P151-4.15【解】ROM：2片4K4位芯片，需要进行位扩展RAM：3片4K8位芯片，需要进行字扩展 均为4K规格的芯片，故片内地址线为12根，即A11A0，CPU的16根地址线中A15A12用作存储芯片的片选和74138的使能端的连接。其中可令A14A12做74138的译码输入(连接74138的CBA端)，可令A15连74138的/G2A使能端，又CPU的/MERQ为0时，芯片组才工作，可连74138的/G2B使能端。而74138的G1则可直接连接高电位。讨论是否符合题设的要求及地址分布要求讨论是否符合题设的要求及地址分布要求171717P151-4.15ROM4K4ROM4K4RAM4K8RAM4K8RAM4K8R+5VCPUD7D4D3D0R/WA11A0A14A13A12A15MERQ 74138CBAG1G2AG2BY0Y1Y2Y3地址范围地址范围ROM：0000H0FFFHRAM1:1000H1FFFHRAM2:2000H2FFFH RAM3:3000H3FFFH181818P152-4.244.24 一个4体低位交叉的存储器，假设存取周期位T，CPU每隔1/4存取周期启动一个存储体，试问依次访问64个字需要多少个存取周期。【解】设启动间隔时间为t，则t=T/4时间W0模块M0TW1W2W3M1M2M3T+3tW4W5W6W7总时间：T+63t=67T/4T+7t191919第4章 指令系统寻址方式(*)指令操作码的扩展技术(*)202020第四章 指令系统P335 7.6 某指令系统字长为16位，地址码4位，试提出一种方案，使该指令系统有8条三地址指令，16条二地址指令、100条一地址指令。【解】由题可知指令结构为：操作码采用可变长的方式，8条三地址指令，可取如下方案16条二地址指令，可取如下方案100条一地址指令，可取如下方案 OP(4位)A3(4位)A2(4位)A1(4位)00000111A3(4位)A2(4位)A1(4位)100000001111A2(4位)A1(4位)10010000000001100011A1(4位)此课件下载可自行编辑修改，供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！